m1017

628

К71

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Д.Л. КОСАРЕВА, В.Л. ПАВЛОВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Новосибирск

2014

УДК 628.84 (076.5) К71

К о с а р е в а Д.Л., П а в л о в а В.Л. Исследование воздушной среды производственных помещений: Метод. указ. к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. – 36 с.

Изложена методика исследования количественного определения вредных веществ (пыли, газов, паров) в воздушной среде производственных помещений, санитарно-гигиенической оценки эффективности очистных устройств. Приводится необходимый минимум теоретических сведений, дается описание установки и приборов.

Предназначены для студентов всех специальностей и направлений.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Безопасность жизнедеятельности».

О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р канд. биол. наук, доц. М.Г. Рублев

Р е ц е н з е н т ы:

начальник службы охраны труда и промышленной безопасности Западно-Сибирской дирекции инфрастуркуры Р.И. Шаимов

канд. техн. наук, доц. кафедры «Логистика, коммерческая работа и подвижной состав» СГУПСа И.О. Тесленко

© Сибирский государственный университет путей сообщения, 2014

© Косарева Д.Л., Павлова В.Л., 2014

2

1.Общие сведения

Впроизводственных помещениях воздух не бывает абсолютно чистым, в нем может содержаться различное количество вредных примесей в виде частичек твердых, жидких и газообразных веществ. Загрязнение воздушной среды в производственных помещениях происходит в результате обработки различных веществ, проведения технологических процессов и др. Так, пары выделяются в результате применения различных жидких веществ, например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути и т.д.; газы – чаще всего при проведении того или иного технологического процесса, например, при сварке, литье, термической обработке металлов.

Многие из паров и газов являются токсичными. Эти вещества, растворяясь в биологических средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение нормальной жизнедеятельности – отравление, опасность которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации, вида вещества, физического состояния человека в момент воздействия вредного вещества на организм, путей проникновения в организм, температуры производственной среды, индивидуальной чувствительности человека к воздействию яда.

Отравления, вызванные действием токсических веществ, могут быть острые и хронические. Острые отравления возникают при внезапном поступлении в организм больших доз токсического вещества. Хронические отравления развиваются постепенно вследствие длительного воздействия токсических веществ малых концентраций и характеризуются стойкостью вызванных в организме изменений.

Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт.

Поступление вредных веществ через дыхательные пути – наиболее распространенный и опасный путь: огромная всасывающая поверхность легочных альвеол и незначительная толщина альвеолярных мембран создают исключительно благоприятные

4

условия для проникновения газообразных и парообразных веществ в кровь. Кроме того, вредные вещества из легких попадают непосредственно в большой круг кровообращения, минуя обезвреживание в печени.

В некоторых производственных условиях имеет место одновременное воздействие на человека нескольких вредных веществ. Возможны три основных типа их одновременного действия: усиление одним веществом токсического действия другого (синергизм), ослабление одним веществом действия другого (антагонизм) и суммирование, когда собственное действие нескольких веществ просто складывается (аддитивное действие). В производственных условиях могут наблюдаться все три типа одновременного действия вредных веществ, однако чаще имеет место суммарный эффект.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества условно подразделяются на общетоксичные, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные и вещества, влияющие на репродуктивную функцию:

1)общетоксичные (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.) – вызывают отравление всего организма;

2)раздражающие (хлор, аммиак, сернистый газ, окислы азота, озон и др.) – вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек;

3)сенсибилизирующие (формальдегид, растворители и лаки на основе нитросоединений и др.) – действуют как аллергены;

4)канцерогенные (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест и др.) – вызывают раковые заболевания;

5)мутагенные (свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.) – приводят к изменению наследственной информации;

6)вещества, влияющие на репродуктивную функцию (бензол

иего производные, сероуглерод, хлоропрен, свинец, сурьма, марганец, ядохимикаты, никотин, соединения ртути и др.).

Многие вещества, которые считаются нетоксичными, в определенных условиях способны оказывать токсическое действие на человека. Так, инертные газы при нормальном атмосферном дав-

5

лении снижают содержание кислорода в воздухе, а в условиях повышенного давления становятся сильными наркотиками. При этом надо учитывать, что, например, при высокой температуре воздуха расширяются сосуды кожи, усиливается потоотделение, учащается дыхание, что ускоряет проникновение вредных веществ в организм человека.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на классы: 1-й класс – чрезвычайно опасные, 2-й – высокоопасные, 3-й – умеренно опасные, 4-й – малоопасные (прил. 1).

Универсальным нормативом содержания загрязняющих веществ является предельно допустимая концентрация (ПДК) – прил. 2.

По гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.1313–03 установлены ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКРЗ, мг/м3).

ПДК – это такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) 8-часовой работе или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений состояния здоровья.

На железнодорожном транспорте ряд производств сопровождается большим пылевыделением. Основными источниками пылеобразования в производственных условиях являются процессы, связанные с измельчением твердых веществ – бурением, дроблением, размолом; операции, связанные с перемещением, погрузкой и выгрузкой пылящих материалов; операции по обработке поверхностей изделий, очистке и обдувке деталей, аппаратов, машин и механизмов при ремонте и т.д.

Производственной пылью называются тонко диспергированные частицы твердых веществ, образующиеся при различных производственных процессах и способные более или менее длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе.

Дисперсионную систему взвешенных в воздухе частиц пыли называют пылевым аэрозолем, а осевшую пыль – аэрогелем.

Пыль образуется при механическом дроблении, измельчении и истирании твердых материалов, а также вследствие конденса-

6

ции газо- и парообразных веществ, образующихся в процессе горения, плавления, перегонки и т.д.

Поэтому борьба с пылью на производстве является одной из важнейших задач охраны труда, так как воздействию пыли может подвергаться большое число работающих.

Значительное содержание пыли в воздухе нежелательно, потому что она:

–оказывает вредное воздействие на организм человека;

–является производственной опасностью, так как пыль ряда веществ не только пожаро-, но и взрывоопасна;

–ускоряет износ оборудования, снижает производительность труда;

–может быть причиной загрязнения окружающей среды.

По происхождению пыль делят на органическую, неорганическую (металлическую и минеральную) и смешанную. Кроме того, производственная пыль подразделяется на активную (в случае присутствия в пылевых частицах радиоактивных веществ) и неактивную (при отсутствии радиоактивных веществ).

Действие пыли на организм зависит в основном от ее химического состава, от степени запыленности воздуха, от размеров и формы пылевых частиц.

Степень запыленности воздуха выражают в миллиграммах пыли на 1 м3 воздуха. В чистом воздухе содержится меньше 1 мг пыли в 1 м3. При большой запыленности содержание пыли в воздухе достигает сотен и даже тысяч миллиграммов в 1 м3. Естественно, что с увеличением запыленности действие пыли на организм усиливается.

Размер пылинок влияет на продолжительность пребывания их во взвешенном состоянии в воздухе и на глубину проникновения в дыхательные пути. В зависимости от размеров пылевые частицы подразделяются на видимые (> 10 мкм), микроскопические (0,25–10 мкм) и ультрамикроскопические (< 0,25 мкм) и аэрозоли.

Крупные пылинки, имеющие в поперечнике больше 10 мкм, быстро, в течение нескольких минут, выпадают из воздуха. Они задерживаются в верхних отделах дыхательных путей и оказы-

7

вают вредное воздействие на них. Обволакиваясь слизью, задержавшиеся пылинки удаляются из верхних дыхательных путей при чихании и кашле. Часть слизи заглатывается, и, если пыль ядовитая, она может проявить свои токсические свойства, всосавшись через слизистую оболочку пищеварительного тракта. Альвеол легких крупные пылинки почти не достигают.

Пылинки размером менее 10 мкм могут часами находиться в воздухе, не выпадая. Считают, что наибольшая роль в возникновении хронических заболеваний легких (пневмокониозов) принадлежит пылинкам размером меньше 5 мкм, так как они способны проникнуть в альвеолы легких. При дыхании через рот или при глубоком дыхании во время выполнения тяжелой физической работы в легкие проникает больше пыли.

Крупные твердые пылевые частицы, имеющие в поперечнике более 10 мкм, при наличии острых граней или зазубренных краев (стекло, кварц, железные опилки) могут травмировать слизистую оболочку дыхательных путей и глаз сильнее, чем мягкие пылинки с гладкими, тупыми краями (мел, уголь). Форма более мелких частиц не имеет значения.

Химический состав производственной пыли очень разнообразен, и во многих случаях именно он определяет характер вредного воздействия пыли.

Влияние пыли на организм очень многообразно. Даже индифферентная пыль, попадая в глаза, оказывает раздражающее действие. К этому может присоединиться действие микроорганизмов, в результате чего возникают конъюнктивиты. Индифферентная пыль, закупоривая протоки потовых и сальных желез, нарушает потоотделение и играет определенную роль в возникновении фолликулитов, угрей и гнойничковых заболеваний кожи. Пыль, обладающая раздражающим действием, вызывает воспалительные заболевания кожи и способствует образованию язв (пыль известковая, фтористого натрия, мышьяковая и др.).

При длительном воздействии индифферентной пыли на слизистые оболочки дыхательных путей развиваются такие заболевания, как ринит, трахеит и бронхит, которые в дальнейшем могут переходить в хронические формы, связанные с нарушением

8

основной функции легких – газообменом и кровообращением. Например, при хроническом бронхите появляется одышка, недостаточность сердечной деятельности, понижается работоспособность.

Фтористая, хромовая, известковая и некоторые другие виды пыли, обладающие раздражающим действием, могут вызывать изъязвление слизистой оболочки носа, носовые кровотечения и боли в носу.

Проникающая в легочные альвеолы пыль, распространяясь по лифматической сети в легких, вызывает разрастание соединительной ткани, т.е. фибриоз легкого. В дальнейшем соединительная ткань сморщивается, образуются рубцы, сдавливающие сосуды и мелкие разветвления бронхиального дерева; отдельные участки легких спадаются.

Наиболее тяжелым видом пневмокониоза является силикоз, вызываемый вдыханием в производственных условиях кварцевой пыли, содержащей свободный диоксид кремния (рудники, шахты

идр.). Вначале кварцевая пыль действует механически, а далее, по мере растворения диоксида кремния, и химически.

Силикоз часто осложняется туберкулезом легких. Диоксид кремния растворяется очень медленно. Поэтому даже после прекращения работы силикоз может некоторое время прогрессировать за счет продолжающегося растворения ранее отложившегося в легких диоксида кремния. При силикозе поражаются не только легкие, но и другие органы. Силикоз развивается лишь после нескольких лет вдыхания пыли.

При наличии в пылевых частицах радиоактивных веществ к перечисленным выше поражающим факторам добавляется фактор воздействия на организм человека радиоактивных излучений.

Кроме вредного влияния на здоровье человека, пыль оказывает разрушительное действие и на рабочие механизмы и приборы. Например, ускоряет износ трущихся частей оборудования; мелкая токопроводящая пыль, оседая в труднодоступных местах электрооборудования, может нарушать электрическую изоляцию

иприводить к короткому замыканию.

9

Борьба с пылью и предупреждение заболеваний, связанных с воздействием пыли на организм человека, являются основными задачами, стоящими перед администрацией предприятия при организации производства. В ряде случаев можно освободиться от пыли путем изменения технологии производства, например, заменой сухих способов работы влажными – мокрое бурение в шахтах и рудниках, орошение отбитой руды или газопылевых облаков после взрыва. Во всех случаях процессы, связанные с образованием пыли или транспортировкой пылящих материалов, должны быть по возможности механизированы. Места пылеобразования максимально укрывают кожухами, соединенными с воздуховодами вытяжной вентиляции. Большое количество пыли оседает на пол производственных помещений. Регулярной уборкой помещения влажным способом можно предупредить вторичное взвешивание пылевых частиц в воздухе помещений.

Для контроля за величиной запыленности атмосферы производственных помещений необходимо, с одной стороны, знать содержание пыли в воздухе, а с другой – значения ПДК.

Эффективным средством оздоровления воздушной среды производственных помещений наряду с технологическими мероприятиями (герметизация оборудования, замена вредных веществ безвредными и т.д.) является вентиляция и использование очистных устройств (прил. 3).

В очистных устройствах в качестве действующего элемента используют различные адсорбенты и абсорбенты.

Широкое применение на производстве получили общеобменная и местная вентиляции (вытяжная или приточная).

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции выделяющихся в помещении вредных веществ до нормируемых значений.

Местная вытяжная вентиляция служит для удаления вредных веществ непосредственно с места образования и препятствует их поступлению в зону дыхания работающего.

Если перечисленные мероприятия не дают нужного эффекта или неприменимы на данном производстве, то приходится прибегать к мерам индивидуальной защиты. Для защиты глаз приме-

10